Исследователи разработали управляемые роботы-лианы, которые могут перемещаться по сложным маршрутам в деликатных средах. Такие роботы могут быть использованы в хирургических процедурах и при осмотре двигателей.
Характеристики роботов
Роботы имеют диаметр 3–7 мм и длину 25 см. Они могут перемещаться по моделям человеческих артерий и внутри реактивных двигателей.
Преодоление ограничений размера
Существующие управляемые роботы-лианы гораздо крупнее — их размер измеряется в сантиметрах и метрах. Для управления ими используются сжатый воздух, моторы или сухожилия, которые не всегда эффективны на небольших размерах.
В новом исследовании учёные интегрировали тонкий слой жидкокристаллического эластомера в стратегически важных местах мягкой роботизированной «кожи».
Эти «актуаторы» из жидкокристаллического эластомера сокращаются при нагревании гибкими нагревателями, что позволяет управлять направлением роста робота.
Эксперименты
Эксперименты показали, что роботы могут совершать несколько поворотов более чем на 100°, управляемые температурой, давлением или обоими способами одновременно. Они также могут протискиваться через зазор, который на 50% тоньше их диаметра.
«Наша работа представляет собой шаг к созданию небольших, управляемых, мягких роботов-лиан для применения в деликатных и ограниченных средах», — говорит автор статьи Таня К. Моримото, доцент кафедры машиностроения и аэрокосмической техники в Калифорнийском университете в Сан-Диего, США.
Первый автор исследования доктор Сукджун Ким добавляет: «Разработанная в этой работе мягкая «кожа» может быть адаптирована для других мягких роботизированных систем, таких как носимые тактильные устройства, мягкие захваты и локомотивные мягкие роботы».
Статья опубликована в журнале Science Advances.